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ag亚洲国际GSZ4000型数控切割机使用说明书

 

  GS/Z-4000数控切割机 (机械部分) 山东水泊焊割设备制造有限公司电线 传线 安全预防总则 操作者在工作时应穿戴劳保用品、如紧身工作服、保护鞋,安全防护眼睛,戴工作帽。 操作者必须仔细阅读使用说明书及其它资料,确保操作、生产过程的正确性。 电器柜、电机等元件的内部含有高压端子和其它一些非常危险的部件,因此严禁接近或触摸这些元件的内 如两人或两人以上一起工作时,必须建立相互之间的联系,以便在开始新的工作步骤前相互通知,确保人身 安全。 机床的精度维修、电气系统的维修必须有专业人员进行。零部件的更换必须采用机床生产厂家提供的零部 件,否则会对使用者或机床可能造成危害。 机器应该可靠接地,可靠地接地能有效地防止电击危险。 10、 应保证儿童必须远离机床。 11、 操作机床必须保持清醒。饮酒或用药后不得操作 机床。 安全指南 注意:操作者在使用本机床前 请务必详细阅读本说明并按手册内容指示操作 如果不遵守指定的操作方法或步骤,有可能使用户受到伤害或者 损坏设备。 为防止意外事故的发生及避免机床受到意外损坏,本机 床装备了丝杠导轨防护罩装置、齿轮罩装置、限位开关装置 等安全防护装置。但是,操作者也必须遵守安全规则,按照 机床操作要求,才可能有效避免事故的发生。 本说明书涉及的警告信息及可能发生的故障仅包括那些 可以预知的情况,并不包括所有可能发生的情况。 应在海平面1000m以下; 安装环境:尽可能处于无酸、无腐蚀、无油雾、无降尘的环境; 通电顺序:首先合上机床外部电源开关,然后合上电器柜电源主开关(断电时顺序相反)。 通电后按说明书中规定的日常检查和维护项目完成相应工作; 关闭电源时,首先把操作面板按钮,旋钮恢复到停止位置,然后再断开总电源开关。 检修过程中的注意事项只有经过培训的专业人员,才允许进行维修机床或更换元件的工 作!为防止意外事故的发生,或对机床造成损坏,在检修时必须遵 守以下一些原则: 当机床不能正常工作时查询有关手册及使用说明书,确定应采取的正确措施; 如两人或两人以上一起工作时,必须建立相互之间的联系,以便在开始新的工作步骤前相互通知,确保 人身安全; 检修或更换元件前,必须先关断电源,并用挂锁将开关锁在关断位置;需要注意的是,只允许使用指定 的元件对损坏件进行更换; 新零件(元件)进行更换,并尽可能使用原有规格螺钉进行固定; 严禁将易燃物或金属物遗留在电柜内或接线盒内; 总开关断开后,总开关进线仍然带电。因此检修人员必须特别注意。如需带电打开电柜门进行检修,应注意安 全,严禁用手触摸电柜内任何带电物体。 电气箱的定期检查:定期检查电气箱外表面,保持清洁、干 数控切割机安全操作规程1、安全操作: 在操作前必须确认无外界干扰,一切正常后,把所切割的板材吊放在切割平台上,板材不能超过切割范围(注意:在吊装时 要小心)。 设备操作者必须经过专业培训合格后,方可上岗。严禁非专业人 员操作此机,否则后果自负。 2、防止触电 当通电或机器正在运转时,请不要接触电器柜和操作台内的任何电气元件。否则会发生触电。 具备相应技术资格的维修人员,并应严格按照电气维修技术要求方可维修该设备。以防发生意外。 3、防止火灾 切割机使用的工作原料为易燃性气体如乙炔、丙烷、液化气等气体。因此需定期检查整个气路是否密封完好。 切割机的气源部分应远离明火,并在其附近放置性能正常的二氧化碳或其他相应的灭火装置。 操作人员在调火时应对其进行及时控制,以免发生火灾。4、防止损伤 在每次切割完毕后,应提升割炬到最高处,以免碰到钢板,撞坏割炬。 机械维修人员在维修保养时应确保机器处于停止工作状态。并挂上警示牌,以免机器突然运行而发生人为事故。 在机器运行较长时间时,不得用手直接触摸模块上的散热片和其它的发热器件,以免烫伤。 5、操作注意事项 1.开机前检查机器管路是否有漏气现象,有漏气现象决不开机。 2.开机后要检查工作面和导轨上是否有障碍物,若有障碍物必 须排除。 操作人员不能随意离开工作岗位,非操作人员不得随意开动机器。 10 在操作中如遇到紧急情况时,要立刻按下红色急停开关,防止发生意外。 5.维修保养数控时要注意有专管员指挥协调。 6.关机前关闭所有气阀,并放空气路中的剩余气体。 7.若发现管路有回火现象,要立即断电断气。对机器的故障现 象要有记录。 8.班前检查限位开关的有效性,如失效预以更换或修理。 9.严禁拆卸或改装限位开关等安全防护装置的位置。 10.第一次使用或长期不用时,应先用氮气排出气管里的空气 后,才能点火,以免发生事故。 11.如发现故障,应有故障记录。 12、其他注意事项 (1)搬运和安装 该切割机在吊装时防止冲击、碰撞。并让割炬运行到机架的适当位置以保持平衡。 (2)外部接线 应严格按照图纸要求进行电源连接和气路布置,并保证电线和气路有合适的长度。 若配有等离子电源,则需严格按照等离子电源制造商的要求进行电、气的连接,详细说明请见等离子电源说明书。 (3)不得改变机器的相关参数,以免引起故障。 (4)切割机的安装位置应选择在较小冲击震动的地方,附近应无 锻锤和大型压力机等振动较大的设备。 GS/Z-4000 型数控切割机使用说明书 (机械部分) 一、机床的外形图 12 二、机床用途及适用范围 数控火焰等离子切割机用于切割各种形状的金属零部件,机器主 要包括:数控系统、伺服系统、机械系统、气路系统,自动编程及套 料系统及等离子切割系统六大部分。 该数控切割机采用龙门式结构,由于大车架重量轻和刚性好等特 点,机器能获得良好的动态操作特性. 三、主要规格及性能参数 型号:GS/Z-4000 数控火焰等离子切割机 轨距:4000 mm (参照技术协议) 工作宽度:3200 mm(参照技术协议) 13 总宽度:5000 mm(参照技术协议) 导轨长度:15000 mm(参照技术协议) 工作长度:12500 mm(参照技术协议) 性能参数3.1. 快速行程速度: 12000mm/分 无级可调 3.2. 切割速度: 50 6000mm/分 无级可调 3.3. 切割材料种类: 等离子切割: 低碳钢, 不锈钢, 铝合金等有色金属3.4. 切割用工件介质: (对气源的要求) 氧气: 火焰切割时纯度99.6%; 压力6-8bar; 流量400 燃气:乙炔; 压力 0.6 bar; 流量 27 等离子用气体:空气3.5. 电源要求: 单相交流电: 220V (+-10%) 50 Hz, KVA(机器) 三相交流电: 380V/50Hz,功率见等离子电源说明书 3.6. 等离子切割:(根据所配等离子电源而定) 四、机床的构成 主机结构:主机由横梁和两个纵向端架组成。 横梁为消除了扭力矩的箱式结 构,门架上装有一道经精密冷拔加工的导轨,供割炬座行走。横梁 14 采用龙门移动式结构,横梁、端架经时效、抛丸处理,消除内应力。 纵向的驱动系统装在纵向端架内,低位置的设计使传动更加合理、 平稳。纵向端架底部有前后两个滚动轮可沿导轨平滑滚动,前后端 装有清洁器以保证导轨表面无杂物,底部两侧装有用防尘轴承制成 的偏心夹紧轮。而精密加工的齿轮和齿条以及随动式夹紧装置保证 了传动精度并消除了间隙。横梁的前部装有高强度钢带用于驱动从 动割炬,使从动割炬既可以作同向切割。精密加工的齿轮和齿条同 样保证了机器的横向传动精度。 纵向驱动控制:(双边驱动)驱动架两端装有水平导向轮,可调整驱动架底部偏心轮对导轨 的压紧程度,使整机在运动中保持稳定的导向。端架的二端面分别 装有除尘器,随时刮扫积聚在导轨表面的杂物。机械加工精度和安 装精度保证了主机的传动精度,而电气上采用CNC 数控系统作控制。 因而,不但在整个调速范围内取得了良好的传动特性,而且使机器 的定位精度得到了保证。 横向驱动控制系统:机器装有横向驱动割炬座,采用了与纵向同样的驱动控制方式, 即由精密行星减速机、伺服电机和光学编码器,以及双闭环脉宽调 速驱动放大器所构成的一个完整的驱动系统。横向驱动割炬座以及 其他从动割炬座均安装在横梁前部的导轨上,动力由电机通过齿轮 箱传到与装在横向导轨上的齿条相啮合的驱动齿轮上。本机在横梁 前部装有高强度弹簧钢带用于驱动各从动割炬座,钢带两端固定在 15 驱动割具座上,而在横梁两端有两个导向滚轮将其张紧。从动割炬 座上的夹紧装置可夹在钢带前面或后面,以获得同向切割方式。 纵横向均采用伺服电机及交流伺服驱动系统, 德国 Neugart 司精密级行星减速机,通过齿轮、齿条实现无间隙精密驱动,最高运行速度12 电磁式中央配气系统氧气或燃气可以从左边或右边输入中央气路,通过口径适宜的管 路传送到割炬,为了使多割炬的切割机有效地工作,中央配气系统 使用电磁阀控制气流的通断,并通过压力调节器(或称为减压阀) 调节气流的压力。压力表和控制阀安装在中央控制面板的上方,以 便操作者在切割时按最佳状态调节和检查气体压力,面板上有操作 电磁阀的开关,既可采用手动调节,又可由数控系统进行自动控制。 割据座的升降垂直移动距离为200毫米。 滚带式横向传送系统(拖链)采用增强型工程塑料制成的滚带式支架使电缆和气管的布线 长度大大缩短(布线长度约等于导轨长度)。架的高度可根据用户的 需要灵活安排,机器行走时滚带收放自如,大大减少传统气路占用 的空间,维护保养更加方便。 纵向道轨:主副道轨采用高强度路轨制作,道轨的顶面和侧面都经过精密机械加工,在主道轨外侧面装置精密齿条。纵向气路和电 气线 道轨:采用高强度道轨经时效处理后精加工而成,高强度高精度双 边纵向齿条和齿轮驱动, 强力弹簧实现齿轮齿条之间的无间隙啮 合传动.在长期运行出现磨损后仍能保持无间隙啮合, 从而保证了 机器运行精度。 防碰撞系统及限位保护8.1. 纵向道轨二端均有电气限位开关,同时设有加橡胶垫的机械 限位挡块,以保证在万一电气控制失灵时也能提供防碰撞保护 8.2. 横向导轨二端及割炬吊架上设有电气限位开关及机械限位挡 块,提供电气和机械双重限位防碰撞保护。 9.自动高度控制调整装置(根据协议配置而定) 10.初始定位装置及防碰撞装置(根据协议配置而定) 五、机床的安装 1、电源要求: 单相交流电: 220V (+-10%) 50 Hz, KVA(机器) 三相交流电: 380V/50Hz,功率见等离子电源说明书 2、环境 室温:0~45 相对湿度:75% 环境:通常的车间环境 3、注意事项 远离灰尘17 远离大型空压机或冲床4、搬运 本机床由横梁、端架、电器柜和CNC 系统组成,所有部件间都连 接着电线或气管,这些部件都连接在横梁和端架上,搬运时无须拆开, 约重1.5 用户根据图纸自制或采购切割平台,承梁基础钢结构,并根据要求做好水平。 连接气源并调整压力为60.5kg/cm (调整三联件的减压阀,拉下后方可旋转调节) 确认电源符合要求后,接上主电源,并务必接地。电源电缆必须从电器柜的底部进入电器柜。 上电,并检查相序无误。6、开机前的检查 总电源的电压、频率及相位是否正确;18 开机时依标准开机程序开机,关机时依标准关机程序关机。注意:只有电气专业人员才能做电源连接工作 六、机床的润滑、维修和保养 数控切割机的工作场地和工作环境相对来说比较恶劣,金属粉尘 比较大。因此必须对机器进行全面的清洗和保养,应由专人负责设备 的润滑、维修及保养工作! 机床的直线导轨和滑块、轴承等应加锂基润滑脂,其它转动和滑 动部位如齿轮齿条等加 N32#机械油,所有外露导轨均应经常保持有 每周一次用真空吸尘器吸掉机器内的粉尘和污物,所有电器柜应关严防尘。 各导轨应经常清理,排除粉尘等杂物,保证设备正常,齿条要经常擦拭,加润滑油,保证润滑而无杂物。 每六个月检查轨道的直线度及机器的垂直度,发现不正常及时维护调试。 (二)气路部分维修维护 19 经常检查气路系统,发现漏气及不能正常使用的零部件应及时处理,保证气路畅通。 减压阀的维护,调节减压器,将压力表调到需用的压力,调节过程中应使压力由小到大,确保减压器能连续调节。如不能连 续调节或气体从安全阀中泄漏就必须更换新的减压器。自行折装 气体减压器之零部件,将会造成设备损坏,甚至造成严重人身伤 割炬采用专业厂家生产的机用割炬,割炬长期使用,密封面损坏,与割嘴密封不严,必须用专用工具修复。 割炬也采用专业厂家生产的标准快速割嘴,对于新割嘴,必须经检查合格方可使用。 3、割嘴污染了需用专用工具清理预热火焰孔及切割氧通道。 回火防止器是保证安全的重要部件,根据安全部门的要求,回火防止器严禁私自拆卸。因此,回火防止器使用久后气阻,保 证不了气体流量要求时或漏气,一定请专业人员更换。 20 每个工作日必须清理机床及导轨的污垢,使床身保持清洁,下班时关闭气源及电源,同时排空机床管带里的余气。 注意观察机器横、纵向导轨和齿条表面有无润滑油,使之保持润滑良好。 (五)每周的维护与保养: 每周要对机器进行全面的清理,横、纵向的导轨、传动齿轮齿条的清洗,加注润滑油。 检查所有割炬是否松动,清理点火枪口的垃圾,使点火保持正常。 如有自动调高装置,检测是否灵敏、是否要更换探头。(六)月与季度的维修保养: 检查所有气管接头是否松动,所有管带有无破损。必要时紧固或更换。 检查所有传动部分有无松动,检查齿轮与齿条啮合的情况,必要时加以调整。 松开加紧装置,用手推动滑车,是否来去自如,如有异常情况及时调整或更换。 检查夹紧块、钢带及导向轮有无松动、钢带张紧状况,必要21 时调整。 检查强电柜及操作平台,各紧固螺钉是否松动,用吸尘器或吹风机清理柜内灰尘。检查接线头是否松动(详情参照电气说明 检查所有按钮和选择开关的性能,损坏的更换。等离子割炬的保养 1.正确地装配割炬 正确、仔细地安装割炬,确保所有零件配合良好,确保 气体及冷却气流通。安装将所有的部件放在干净的绒布 上,避免脏物粘到部件上。在O型环上加适当的润滑油, 型环变亮为准,不可多加。2.消耗件在完全损坏前要及时更换 消耗件不要用完全损坏后再更换,因为严重磨损的电 极、喷咀和涡流环将产生不可控制的等离子弧,极易造 成割炬的严重损坏。所以当第一次发现切割质量下降 时,就应该及时检查消耗件。 3.清洗割炬的连接螺纹 在更换消耗件或日常维修检查时,一定要用干净的抹布 22 把割炬内、外螺纹清洗干净。 4.清洗电极和喷咀的接触面 在很多割炬中,喷咀和电极的接触面是带电的接触面,如果 这些接触面有脏物,割炬则不能正常工作,应使用过氧化氢 类清洗剂清洗。 5.每天检查气体和冷却气 每天检查气体和冷却气流的流动和压力,如果发现流动 不充分或有泄漏,应立即停机排除故障。 6.避免割炬碰撞损坏 为了避免割炬碰撞损坏,应该正确地编程避免系统超限 行走,安装防撞装置能有效地避免碰撞时割炬的损坏。 7.最常见的割炬损坏原因 松动的零部件引起的破坏性等离子弧。8.注意事项 在保护套还留在割炬上时不要喷防溅化学剂。数控切割机的使用常识 23 如何延长消耗件的使用寿命 保证等离子正确的气压和流动等离子体正确的气压和流动对消耗件的使用寿命非常 重要。如果气压太高,电极的寿命就会大大减少;气压 太低,喷嘴的寿命就会受到影响。 采用合理的割距按照使用说明书的要求,采用合理的切距,切距即切割 喷嘴与工件表面的距离,当穿孔时,尽量采用正常切距 的2倍距离或采用等离子弧所能传递的最大高度。 穿孔厚度应在机器系统的允许范围内切割机不能在超过工作厚度的钢板上穿孔,通常的穿孔 厚度为正常切割厚度的1/2(100A以下),例:100A的 系统定为切割 1英寸(约 25mm)的碳钢,该系统穿孔 厚度应为0.5英寸(约12.5mm)。 喷嘴不要过载使用让喷嘴过载(即超过喷嘴的工作电流),将使喷嘴很快 损坏。电流强度应为喷嘴的工作电流的 95%为宜。例 如:100A的喷嘴的电流强度应设定为95A。 保持等离子气体的干燥和洁净等离子系统需要干燥和洁净的等离子气体才能正常工 作,脏污的气体通常是气体压缩系统的问题,它会缩短 24 消耗件的使用寿命,造成非正常损坏。测试气体质量的 方法是将割炬设在测试状态,在其下方放一面镜子,消 耗割炬内的气体,如果在镜子上出现水气和雾状物,则 需要查明原因并改正。 切割应从边缘开始尽可能从边缘开始切割,而不要穿孔切割。采用边缘作 为起始点会延长消耗件的寿命,正确的方法是将喷嘴直 接对准工件边缘后再启动等离子弧。 避免等离子弧拉长扩展如果等离子弧只有拉长扩展才能接触到工件表面,等离 子弧在切割开始和结束时均会产生这种拉伸和扩展,这 将造成喷嘴非正常的损坏。如果采用正确的边缘起点技 巧,选用合适的“断弧”信号时间,这个问题就能避免。 在保护壳上涂抹防溅化学涂料防溅化学涂料有助于减少熔渣堆积在保护壳上。但一定 要将保护壳从割炬上取下后才能涂防溅涂料。 清除保护壳上的熔渣应经常清除在割炬保护壳上的熔渣,否则这种熔渣将引 起有破坏性的重等离子弧。 10. 更换消耗件后清除气体 在更换消耗件或较长时间的停机后,应清除气体(2-3 分钟为宜),以保证将水和雾气从割炬中排出。 25 11. 尽量保持割炬和消耗件清洁 在割炬和消耗件上的任何脏物都会极大地影响等离子 系统的功能。更换消耗件时要将其放在干净的绒布上, 要经常检查割炬的连接罗纹,用过氧化氢类清洁剂清洗 电极接触面和喷嘴。 12. 清除空气或氧气喷嘴上的氧化物 当选用空气或氧气等离子时,喷嘴内会沉积氧化物,这 种氧化物会影响气流和减少消耗件的寿命。用干净的绒 布擦喷嘴内侧可消除氧化物。 13. 每天检查气流和冷却流 最常见的割炬损坏的原因之一是缺少冷却流,需要经常 检查至割炬的气流和气压(如是气冷)或冷却液(如是 水冷),如果发现气流不够或泄露时,应立即停机排除 故障。 数控火焰切割工艺 气割精度是指被切割完的工作几何尺寸与其图纸尺寸对比的 误差关系,切割质量是指工件切割断面的表面粗糙度、切口上边 缘的熔化塌边程度、切口下边缘是否有挂渣和割缝宽度的均匀性 1.1影响钢板火焰切割质量的三个基本要素(气体、切割速度、 割嘴高度) 1.气体 26 (1)氧气 氧气是可燃气体燃烧时所必须的,以便为达到钢材的 点燃温度提供所需的能量;另外,氧气是钢材被预热达到燃点后 进行燃烧所必须的。 切割钢材所用氧气必须要有较高的纯度,一般要求在99.5%以上, 一些先进国家的工业标准要求氧气纯度在 99.7%以上。氧气纯度 每降低 0.5%,钢板的切割速度就要降低 10%左右。如果氧气纯度 降低0.8%-1%,不仅切割速度下降15%-20%,同时,割缝也随之变 宽,切口下端挂渣多并且清理困难,切割断面质量亦明显劣变, 气体消耗量也随着增加。显然,这就降低了生产效率和切割质量, 生产成本也就明显地增加了(见图1-1) 图1-1在相同的氧气压力下,氧气纯度对切割时间和氧气消耗量的影响 采用液氧切割,虽然一次性投资大,但从长远看,其综合经济指 标比想象的要好得多。 气体压力的稳定性对工件的切割质量也是至关重要的。波动的氧 气压力将使切割断面质量明显劣变。气压压力是根据所使用的割嘴 类型、切割的钢板厚度而调整的。切割时如果采用了超出规定数值 的氧气压力,并不能提高切割速度,反而使切割断面质量下降,挂 渣难清,增加了切割后的加工时间和费用。 表1-1 是国内常用的上海气焊机厂生产的 GK1 系列快速割嘴(即 27 采用拉伐尔喷管结构的割嘴)的使用参数(厂家可能随时对参数 进行修改,应以割嘴所附说明书为准,此表仅供参考)。 表1-1 GK1 割嘴性能参数表 割缝半径(mm) 预热时间 切割速度(mm/min) 5~10 1.010~13 500~700 10~20 1.212~15 380~600 20~40 1.414~17 350~500 40~60 1.716~19 300~420 60~10 2.018~25 200~320 100~1 50 2.324~32 140~260 150~1 80 2.531~40 130~180 注:此表使用条件: 1.切割氧压力7~8kg/cm ;预热氧压力3~4kg/cm 2.氧气纯度>99.5%。(2)可燃性气体 火焰切割中,常用的可燃性气体有乙炔、煤气、 天然气、丙烷等,国外有些厂家还使用MAPP,即:甲烷+乙烷+丙 28一般来说,燃烧速度快、燃烧值高的气体适用于薄板切割;燃烧 值低、燃烧速度缓慢的可燃性气体更适用于厚板切割,尤其是厚 200mm以上的钢板,如采用煤气或天然气进行切割,将会得 到理想的切割质量,只是切割速度会稍微降低一些。 相比较而言,乙炔比天然气要贵得多,但由于资源问题,在实际 生产中,一般多采用乙炔气体,只是在切割大厚板同时又要求较高 的切割质量以及资源充足时,才考虑使用天然气。 (3)火焰的调整 通过调整氧气和乙炔的比例可以得到三种切割 火焰:中性焰(即正常焰),氧化焰,还原焰,见图1-2。 正常火焰的特征是在其还原区没有自由氧和活性碳,有三个明显 的区域,焰芯有鲜明的轮廓(接近于圆柱形)。焰芯的成分是乙炔 和氧气,其末端呈均匀的圆形和光亮的外壳。外壳由赤热的碳质 点组成。焰芯的温度达1000。还原区处于焰芯之外,与焰芯的 明显区别是它的亮度较暗。还原区由乙炔未完全燃烧的产物—— 氧化碳和氢组成,还原区的温度可达3000左右。外焰即完全燃 烧区,位于还原区之外,它由二氧化碳和水蒸气、氮气组成,其 温度在1200~2500之间变化。 氧化焰是在氧气过剩的情况下产生的,其焰芯呈圆锥形,长度明 显地缩短,轮廓也不清楚,亮度是暗淡的;同样,还原区和外焰也 图1-2 火焰类型 29 缩短了,火焰呈紫蓝色,燃烧时伴有响声,响声大小与氧气的压力 有关,氧化焰的温度高于正常焰。如果使用氧化焰进行切割,将会 使切割质量明显地恶化。 还原焰是在乙炔过剩的情况下产生的,其焰芯没有明显的轮廓, 其焰芯的末端有绿色的边缘,按照这绿色的边缘来判断有过剩的乙 炔;还原区异常的明亮,几乎和焰芯混为一体;外焰呈黄色。当乙 炔过剩太多时,开始冒黑烟,这是因为在火焰中乙炔燃烧缺乏必须 的氧气造成的。 预热火焰的能量大小与切割速度、切口质量关系相当密切。随着 被切工件板厚的增大和切割速度的加快,火焰的能量也应随之增强, 但又不能太强,尤其在割厚板时,金属燃烧产生的反应热增大,加 强了对切割点前沿的预热能力,这时,过强的预热火焰将使切口上 边缘严重熔化塌边。太弱的预热火焰,又会使钢板得不到足够的能 量,逼使减低切割速度,甚至造成切割过程中断。所以说预热火焰 的强弱与切割速度的关系是相互制约的。 一般来说,切割 200mm 以下的钢板使用中性焰可以获得较好的切 割质量。在切割大厚度钢板时应使用还原焰预热切割,因为还原 焰的火焰比较长,火焰的长度应至少是板厚的1.2 倍以上。 2.切割速度 钢板的切割速度是与钢材在氧气中的燃烧速度相对应的。在实际 生产中,应根据所用割嘴的性能参数、气体种类及纯度、钢板材质 及厚度来调整切割速度。切割速度直接影响到切割过程的稳定性和 切割断面质量。如果想人为地调高切割速度来提高生产效率和用减 30 慢切割速度来最佳地改善切割断面质量,那是办不到的,只能使切 割断面质量变差。过快的切割速度会使切割断面出现凹陷和挂渣等 质量缺陷,严重的有可能造成切割中断;过慢的切割速度会使切口 上边缘熔化塌边、下边缘产生圆角、切割断面下半部分出现水冲状 的深沟凹坑等等。 通过观察熔渣从切口喷出的特点,可调整到合适的切割速度。 在正常的火焰切割过程中,切割氧流相对垂直的割炬来说稍微偏 后一个角度,其对应的偏移叫后拖量(见图9-3)。速度过低时, 没有后拖量,工件下面割口处的火花束向切割方向偏移。如提高 割炬的运行速度,火花束就会向相反的方向偏移,当火花束与切 割氧流平行时,就认为该切割速度正常。速度过高时,火花束明 显后偏,见图1-4。 图1-3 1-4不同切割速度的后拖 3.割嘴与被切工件表面的高度在钢板火焰切割过程中,割嘴到被切工作表面的高度是决定切口 质量和切割速度的主要因素之一。不同厚度的钢板,使用不同参数 的割嘴,应调整相应的高度。为保证获得高质量的切口,割嘴到被 割工件表面的高度,在整个切割过程中必须保持基本一致。 31 1.2 热变形的控制 在切割过程中,由于对钢板的不均匀的加热和冷却,材料内部应 力的作用将使被切割的工件发生不同程度的弯曲或移位——即热变 形,具体表现是形状扭曲和切割尺寸偏差。由于材料内部应力不可 能平衡和完全消除,所以只能采取一些措施来设法减少热变形。 1.3 钢板表面预处理 钢板从钢铁厂经过一系列的中间环节到达切割车间,在这段时间 里,钢板表面难免产生一层氧化皮。再者,钢板在轧制过程中也产 生一层氧化皮附着在钢板表面。这些氧化皮熔点高,不容易燃烧和 熔化,增加了预热时间,降低了切割速度;同时经过加热,氧化皮 四处飞溅,极易对割嘴造成堵塞,降低了割嘴的使用寿命。所以, 在切割前,很有必要对钢板表面进行除锈预处理。 常用的方法是抛丸除锈,之后喷漆防锈。即将细小铁砂用喷丸机 喷向钢板表面,靠铁砂对钢板的冲击力除去氧化皮,再喷上阻燃、ag亚洲国际 导电性好的防锈漆。 钢板切割之前的除锈喷漆预处理已成为金属结构生产中一个不可 缺少的环节。 1.4 数控火焰切割质量缺陷与原因分析 在实际生产过程中,经常会产生这样或那样的质量问题,一般有 如下几种缺陷:边缘缺陷,切割断面缺陷,挂渣、裂纹等。而造成 质量事故的原因很多,如果氧气纯度保证正常,设备运行正常,那 么造成火焰切割质量缺陷的原因主要表现在如下几个方面:割炬、 割嘴、钢材本身质量、钢板材质。 32 1.上边缘切割质量缺陷 这是由于熔化而造成的质量缺陷。 上边缘塌边现象:边缘熔化过快,造成圆角塌边。 原因: 割嘴与工件之间的高度太高或太低;使用的割嘴号太大,火焰中的氧气过剩。 (2)水滴状熔豆串(见图1-9) 现象:在切割的上边缘形成一串水滴状的熔豆。 原因: 割嘴与钢板之间的高度太大。(3)上边缘塌边并呈现房檐状(见图9-10) 现象:在切口上边缘,形成房檐状的凸出塌边。 原因: 切割速度太慢;割嘴与工件之间的高度太大,使用的割嘴号偏大,预热火焰中氧气过剩。 (4)切割断面的上边缘有挂渣(见图1-11) 现象:切口上边缘凹陷并有挂渣。 原因: 预热火焰太强。2.切割断面凹凸不平,即平面度差 (1)切割断面上边缘下方,有凹形缺陷(见图 1-12)现象:在 图1-9 图1-11 33 接受切割断面上边缘处有凹陷,同时上边缘有不同程度的熔化塌 割嘴与工件之间的高度太大;割嘴有杂物堵塞,使风线)割缝从上向下收缩(见1-13) 图1-12 图1-13 现象:割缝上宽下窄。 原因: 割嘴与工件之间的高度太大,割嘴有杂物堵塞,使风线) 现象:割缝上窄下宽,成喇叭状。 原因: 割嘴与工件之间的高度太大;(4)切割断面凹陷(见图1-15) 现象:在整个切割断面上,尤其中间部位有凹陷。 原因: 切割氧压力过高,风线)切割断面呈现出大的波纹形状(见图1-16) 现象:切割断面凸凹不平,呈现较大的波纹形状。 原因: 使用的割嘴号太大。(6)切口垂直方向的角度偏差(见图1-17) 现象:切口不垂直,出现斜角。 原因: 风线)切口下边缘成圆角(见图1-18) 现象:切口下边缘有不同程度的熔化,成圆角状。 原因: 切割速度太快,切割氧压力太高。(8)切口下部凹陷且下边缘成圆角(见图1-19) 现象:接近下边缘处凹陷并且下边缘熔化成圆角。 原因: 切割速度太快,割嘴堵塞或者损坏,风线.切割断面的粗糙度缺陷 切割断面的粗糙度直接影响后续工序 的加工质量,切断面的粗糙度与割纹的超前量及其深度有关。 (1)切割断面后拖量过大(图1-20) 现象:切割断面割纹向后偏移很大,同时随着偏移量的大小而出 现不同程度的凹陷。 原因: 割嘴与工件的高度太大。(2)在切割断面上半部分,出现割纹超前量(见图1-21) 图1-18 图1-19 35 现象:在接近上边缘处,形成一定程度的割纹超前量。 原因: 风线)靠近切割断面下边缘处,割纹超前量太大(见图1-22) 现象:在靠近切割断面下边缘处出现割纹超前量太大。 原因: 在切割断面上或下边缘产生难以清除的挂渣。(1)下边缘挂渣(见图1-23) 现象:在切割断面的下边缘产生连续的挂渣。 原因: 割嘴与工件之间的高度太大,预热火焰太强。(2)切割断面上产生挂渣 现象:在切割断面上有挂渣,尤其在下半部分有挂渣。 原因: 合金成份含量太高。 5.裂纹 现象:在切割断面上出现可见裂纹,或在切割断面附近的内部出 现脉动裂纹,或只是在横断面上可见到裂纹。 原因: 图1-20 图1-21 图1-22 图1-23 36 含碳量或含合金成份太高,采用预热切割法时,工件预热 温度不够,工件冷却时间太快,材料冷作硬化。

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